重點摘要
- 硬脂酸皂和棕櫚酸皂能做出刮鬍所需的厚重、綿密、不易變乾的泡沫,所以刮鬍皂通常含30到50%的硬脂酸。
- 硬脂酸是游離脂肪酸:鹼會立刻中和它,而不是慢慢分解油脂,所以皂液幾乎一接觸就凝固,這也是許多皂友用熱製法做刮鬍皂的原因。
- 氫氧化鈉讓皂餅結實;氫氧化鉀讓它夠軟,刷子能很快沾取。我們的配方有40%的皂化由 KOH 完成。
- 保留足夠的超脂。不確定的皂化價和不確定的 KOH 純度都會吃掉超脂,而刮鬍皂絕不能刺痛皮膚。
- 游離硬脂酸不會產生甘油,這是刮鬍霜長久以來都會再加入甘油的原因之一。
一塊沐浴皂和一塊刮鬍皂餅的做法相同,都是用油脂和鹼,但它們是為相反的任務而做。沐浴皂應該快速起泡、容易沖掉。刮鬍皂則應該打出由細小、緊密的泡泡組成的泡沫,在整個刮鬍過程中都在臉上保持形狀、保持濕潤,並讓刀片滑順。有三件事能做到這一點:硬脂酸、兩種鹼的混合,以及審慎設定的超脂。
刮鬍泡沫需要什麼
舊時的製皂手冊說得很好。Thomssen 在1922年要求泡沫「厚重、綿密,但不黏膩」,而且「在臉上形成後能保持濕潤」,所用的皂要「呈中性或接近中性,以免鹼在刮鬍時造成刺痛」。Simmons 和 Appleton 在1908年要求「豐富而持久的綿密泡沫」,並發現鉀皂具有這種持久的特質。
能做出這種泡沫的,是長而直的飽和脂肪酸,也就是棕櫚酸和硬脂酸所形成的皂。它們溶解得慢,能維持小而密、不會塌陷的泡泡。Thomssen 特別點出硬脂酸能帶來「大家如此渴望、不會變乾的綿密泡沫」,並認為硬脂酸鉀是理想的刮鬍皂,前提是要搭配一些較軟的成分。不過單靠硬脂酸皂,泡沫量不夠,所以要加入椰子油,帶來快速、較大的泡泡:長期以來的化粧品化學參考書 Harry’s Cosmeticology,把泡沫刮鬍霜定為約三份硬脂酸對一份椰子脂肪酸,而 Thomssen 在1936年的另一篇文章中,主張刮鬍皂要含20到25%的椰子油。蓖麻油能讓泡沫更穩定。
我們計算器的泡沫穩定度數字,是棕櫚酸、硬脂酸和蓖麻油酸的總和。下面的刮鬍皂在這一項得57,硬度66,兩者都高於為沐浴皂劃定的範圍。那些範圍描述的是好用的沐浴皂;刮鬍皂本來就應該落在範圍之外。
硬脂酸,以及它為什麼凝固得這麼快
市售的硬脂酸並不是純的硬脂酸。皂友買的三壓級硬脂酸,大約一半是硬脂酸(C18)、一半是棕櫚酸(C16),是一種白色蠟狀固體,凝固點(titre)為55到57 °C。硬脂酸頁面列出完整規格。
在鍋中重要的是,硬脂酸是游離脂肪酸,不是油脂。在油脂中,脂肪酸與甘油結合,鹼必須把它們分解下來:這是一個緩慢的反應,需要先把油和鹼水攪拌成乳化液。游離酸不需要分解。氫氧化物只要中和它就好,這是一種質子轉移,幾乎是化學中最快的反應。Dunn 用兩句話說明差別:用油脂做皂要一到四小時,用脂肪酸做皂只要幾秒鐘。硬脂酸的皂在遠高於室溫時就是固體,所以富含硬脂酸的皂液一接觸就會變稠。Failor 在透明皂中使用硬脂酸,她把硬脂酸融化,等其餘部分到 Trace 後再另外加入,因為把它拌進油脂中,可能轉眼間就讓整批結塊。皂化化學指南詳細說明這個反應。
這就是為什麼這麼多刮鬍皂都用熱製法製作。在慢燉鍋中,皂液想多快凝固都沒關係:你攪拌它、熬煮到鹼用完,再趁熱、趁軟壓進皂盒。對於棕櫚酸和硬脂酸含量這麼高的混合油(我們的配方是49%),計算器的做法說明也這麼說:如果用冷製法,要先把模具準備好,並用手攪拌。
還有一個結果。油脂皂化時會產生甘油,因為構成它的甘油被釋放出來;游離脂肪酸則產生水。在我們的配方中,200 g 硬脂酸完全不產生甘油,300 g 油脂則產生約35 g,佔整批的4%。這是刮鬍霜長久以來都會再加入甘油的原因之一。
鈉、鉀,以及兩者的比例
鈉皂硬;鉀皂軟,也比較容易溶解。刮鬍皂兩者都需要一些:足夠的鈉皂讓皂餅在盒中保持形狀,足夠的鉀皂讓濕刷子轉幾圈就能沾起泡沫。這個比例是以氫氧化鉀完成的皂化比例來表示,而不是重量比例,因為每公克 KOH 能做的事比每公克 NaOH 少:需要56.1 g KOH 才能做到40.0 g NaOH 做的事。
| KOH 佔皂化的比例 | 氫氧化鈉 | 氫氧化鉀(90%) | 鹼水濃度 |
|---|---|---|---|
| 0% | 72.8 g | 無 | 24.4% |
| 20% | 58.2 g | 22.7 g | 26.5% |
| 40% | 43.7 g | 45.4 g | 28.4% |
| 60% | 29.1 g | 68.1 g | 30.2% |
| 80% | 14.6 g | 90.8 g | 31.9% |
| 100% | 無 | 113.5 g | 33.5% |
我們的刮鬍皂,500 g 油脂,超脂4%,水量為油重的45%,數字取自我們的計算器。KOH 以市售鹼片常見的90%純度秤取。
沒有唯一正確的比例。Lamborn 在1918年寫道:「在刮鬍皂中,鉀鹼是必要且不可或缺的成分。」但已發表的配方使用的量差異很大:
| 出處 | 產品 | 鉀鹼佔鹼的比例 |
|---|---|---|
| Lamborn,1918年,分析一個熱門品牌 | 刮鬍皂 | 約五分之一 |
| Thomssen,1922年,三份配方 | 刮鬍皂條 | 27到30% |
| Thomssen,1922年 | 冷製刮鬍皂 | 約45% |
| Keithler,1955年;Harry’s Cosmeticology | 泡沫刮鬍霜,以重量計 KOH 4或5份對 NaOH 1份 | 74到78% |
| Fisher | 刮鬍或洗滌用的霜狀皂 | 約四分之三 |
依各出處自己的數字算出(Thomssen 的數字取自他的鹼液濃度表),以鹼的分子數計算,這也是計算器 KOH 比例的計算方式。Thomssen 1922年的刮鬍霜只用鉀鹼。
比例低,皂餅較硬、較耐用,但需要多沾一會兒;比例高,皂較軟、沾取快,到了範圍的最高端,就成了霜而不是皂餅。我們的配方用40%,是一塊結實、仍能很快沾取的皂餅;我們附完整做法的硬脂酸刮鬍皂用50%,皂餅沾取更快。
改變比例,看兩種鹼如何變化。KOH 比例40%時,我們的刮鬍皂需要43.7 g 氫氧化鈉和45.4 g 純度90%的氫氧化鉀。
在計算器中開啟NaOH、KOH 與雙鹼並用指南說明這個比例背後的化學原理和算法。
可以信賴的超脂
刮鬍皂是在即將被刮的皮膚上起泡的,所以游離鹼在這裡比在任何地方都重要。Thomssen 的工廠不只相信算術:他們會測試每一批,加入融化的硬脂酸直到測試顯示中性,做刮鬍霜時還會繼續加,「直到有3%的過量」。1936年,他建議刮鬍皂要超脂,「最好用硬脂酸,讓皂中含有2或3%的游離脂肪酸」;Harry’s 則為泡沫刮鬍霜訂出3到5%。在家裡,這個餘裕大多必須來自你設定的超脂,而有兩項不確定性會吃掉它。
第一是油脂。依我們配方中各種油公開的皂化價範圍,3%的超脂在最差情況下可能低到0.7%,所以配方頁面用4%,最差情況是1.7%。我們的刮鬍霜皂在2%時會降到−0.1%,成為可能帶有游離鹼的皂,所以它也用4%,最差情況是2.0%。第二是氫氧化鉀。市售鹼片的純度從約85%到95%都有,除非你另外設定,計算器預設為90%。如果你的鹼片其實是95%純度,40%的 KOH 比例在名義上4%的超脂下,實際約只有1.9%。
所以請讀出 KOH 標籤或分析證明書上的純度並輸入,把超脂維持在4%以上;用5%時,你會犧牲一點結實度,換來舒適的餘裕。超脂指南說明不確定範圍,皂的 pH 值指南則說明哪些測試值得在成品皂上做。
甘油、羊毛脂與礦泥粉
甘油讓泡沫在臉上保持濕潤。刮鬍霜含有大量甘油:Thomssen 的第一份刮鬍霜配方以重量計約五分之一是甘油,Fisher 的霜狀皂用156 g 甘油搭配538.5 g 油脂,Harry’s 則允許刮鬍霜最多含15%。對泡沫刮鬍皂條,Harry’s 訂出5到10%的甘油。我們配方本身的油脂已經產生約35 g,佔新鮮批次的4%,所以熬煮後拌入一兩匙就足夠了。太多會讓任何皂變黏,並在潮濕的空氣中出水(Failor)。
羊毛脂因其觸感在刮鬍皂中備受推崇,但它是蠟,不是油脂:主要是固醇和長鏈醇的酯類,而且如 Lamborn 所說「極難皂化」;藥典要煮沸四小時後才測量它的皂化價。如果把它算進鹼量,為它秤取的部分鹼可能找不到可以反應的對象,超脂就會悄悄縮小。用熱製法時,在熬煮後加入,並在計算器中把它標記為熬煮後加入的油脂,計算器就會把它排除在鹼量之外,並算作超脂:熬煮後拌入10 g 羊毛脂,會讓我們配方的超脂從4%變成4.9%。請少量使用。在研磨的香皂中,Simmons 和 Appleton 把羊毛脂之類的超脂材料控制在每英擔6到8盎司,遠低於1%;1955年一篇關於刮鬍霜的業界文章也提醒,羊毛脂太多會破壞泡沫。
礦泥粉讓泡沫有滑度,也就是讓刀片順暢移動的滑順感。Corley Barto 在她的刮鬍皂中加入2茶匙膨潤土,那一批是453 g 油脂。先用少許水調勻,以免結塊,並在熬煮後拌入。
配方:熱製刮鬍皂
這是我們的刮鬍皂,500 g 油脂,40%的皂化由氫氧化鉀完成。在熬煮蒸發掉任何水分之前,它能做出814.1 g 的皂,夠裝七八個100 g 的皂盒。
| 材料 | 公克 | 盎司 |
|---|---|---|
| 硬脂酸,三壓 | 200 | 7.05 |
| 椰子油 | 125 | 4.41 |
| 橄欖油 | 100 | 3.53 |
| 蓖麻油 | 50 | 1.76 |
| 乳油木果脂 | 25 | 0.88 |
| 氫氧化鈉(100%) | 43.7 | 1.54 |
| 氫氧化鉀(90%) | 45.4 | 1.60 |
| 水 | 225 | 7.94 |
超脂4%,水量為油重的45%。硬度66、清潔力18、保濕力32、起泡力27、泡沫穩定度57:刻意落在沐浴皂的範圍之外。
做法就是熱製法,加上幾個硬脂酸特有的重點:
- 調製鹼水。戴上防噴濺護目鏡、手套並穿長袖,把兩種氫氧化物分次少量拌入225 g 水中,一定是把鹼加入水中,並在融化油脂的同時讓它降溫。
- 趁熱融化油脂。在慢燉鍋中把硬脂酸、椰子油和乳油木果脂一起融化,再加入橄欖油和蓖麻油。讓混合油維持在遠高於硬脂酸55 °C 凝固點的溫度,否則它會在鹼水加入前就開始結晶。
- 加入鹼水,讓它急速凝固。一邊持續攪拌,一邊穩定地倒入鹼水。皂液幾乎立刻變稠成膏狀。那是硬脂酸變成了皂,不是失敗。
- 徹底熬煮。蓋上蓋子以低溫檔熬煮,不時攪拌,直到整團都像凡士林一樣半透明,沒有任何不透明的區塊。
- 離火完成。讓它稍微降溫,再拌入甘油、礦泥粉漿、留到熬煮後才加的羊毛脂,以及香氛。香氛要等皂降到約82 °C 以下再加,否則大部分會揮發。
- 壓進皂盒。用湯匙把熱皂舀進皂盒或罐子,用力壓實以擠出氣泡,並把每一個在桌上敲一敲。抹平表面,不加蓋讓它冷卻。
- 讓它們變乾。蓋上蓋子之前,讓皂盒開著放四到六週:熱製皂仍有水分要散失,皂在這段期間會變得更結實,也會稍微收縮。
熬煮好的刮鬍皂半透明而硬實,像凡士林一樣。要用力壓進皂盒:氣泡會變成皂餅上的洞。
在 Thomssen 那個年代,工廠以研磨法製作刮鬍皂條和皂碗用皂:把皂乾燥、碾成薄片後壓製,做出緻密、平滑的皂餅。在家裡的做法,是把晾好的刮鬍皂刨絲,加一點水融化,再壓進皂盒;重製皂指南說明這個技巧。
刮鬍霜皂(croap):範圍中偏軟的那一端
提高鉀的比例、增加硬脂酸、多加點水,刮鬍皂就會變成 croap,一半是霜、一半是皂:軟到可以用刷子挖取,又硬到能在罐子裡保持形狀。我們的刮鬍霜皂含50%硬脂酸,60%的皂化由氫氧化鉀完成,超脂4%,水比皂餅多。Fisher 的霜狀皂更進一步,鉀約佔四分之三;霜狀皂指南說明如何打發和晾這類最軟的皂。
試試這些皂方
所有配方資料來源
這些來源的說明在英文頁面上,保留當初與各文件核對過的原文。
- Soap-Making Manual . E. G. Thomssen, D. Van Nostrand , 1922.
- The Handbook of Soap Manufacture . W. H. Simmons and H. A. Appleton, Scott, Greenwood and Son , 1908.
- Shaving Preparations . E. G. Thomssen, Soap (journal) 12(3) and 12(4) , 1936.
- Harry's Cosmeticology, 7th edition . J. B. Wilkinson and R. J. Moore (eds), Longman , 1982.
- Lather shaving creams . W. R. Keithler, Drug and Cosmetic Industry 76(2) , 1955.
- Modern Soaps, Candles, and Glycerin, 3rd edition . Leebert Lloyd Lamborn, D. Van Nostrand , 1918.
- Transparency and Meltability in Hot-Process Soap (lecture slides) . Kevin M. Dunn, Handcrafted Soap and Cosmetic Guild , 2012.
- Safety Assessment of Lanolin and Lanolin-Derived Ingredients . Cosmetic Ingredient Review , 2023.
- Making Transparent Soap . Catherine Failor, Storey Publishing , 2000.
- The Complete Photo Guide to Soap Making . David Fisher, Creative Publishing International , 2018.
- The Natural Soap Chef . Heidi Corley Barto, Ulysses Press , 2012.
- Stearic Acid 50 % (WILFARIN SA-1850, triple pressed), product specification . Wilmar International .
- Wool fat (Adeps lanae), Ph. Eur. 11.0, product specification . Gustav Heess GmbH .